UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA - ITEC

FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA - FEMDisciplina: MeT eTT

Prof. Dr. Fernando Sá

RELATÓRIO DE TRATAMENTO TÉRMICO

Marcelo Lima Cardoso 08188002001

2009

Belém-PA

1. IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL

O material identificado neste trabalho foi o ferro fundido cinzento. Entre os ferros

fundidos, é o mais comum, devido às suas características como baixo custo; elevada

usinabilidade, apresenta-se micro estruturalmente com carbono na forma livre, grafita, em

morfologia de lamelas e carbono na forma combinada ,cementita (Fe3 C). Neste caso, os

principais elementos de liga são o carbono e o silício, podendo haver outros, como o

manganês, cromo e cobre que irão conferir aos fundidos outras características exigidas. Sua

superfície de fratura apresenta coloração cinza escuro.

2.INTRODUÇÃO

Tratamento térmico consiste em aquecer o metal a uma certa temperatu-ra, sob uma certa velocidade, manter o metal aquecido a esta temperatura, por um certo tempo, e depois resfriar o metal a uma certa velocidade para que o mesmo apresente as características metalúrgicas e mecânicas desejadas, ou seja, aquecer, manter quente por um tempo e resfriar.

Existem diversos tipos de tratamento térmico que podem ser aplicados aos metais. A determinação de qual o correto tipo de tratamento dependerá das características que se deseja obter, tais como, resistência mecânica, dureza, estrutura metalúrgica, tamanho de grão, usinabilidade, dentre muitas outras, também depende da liga envolvida e da durabilidade (vida útil) que se deseja alcançar, tudo isso sem modificar o estado físico do metal, se ele é sólido permanecerá sólido.

 

2.1 Tipos de Tratamentos Térmicos

a) Recozimento

b) Alivio de tensões

c) Normalização

d) Têmpera

e) Revenido

O tratamento térmico utilizado no trabalho foi o Recozimento.

2.2 Recozimento

O recozimento é o tratamento térmico que tem por finalidade eliminar a dureza de uma peça temperada ou normalizar materiais com tensões internas resultantes do forjamento, da laminação, trefilação etc..

2.3 Tipos de Recozimento

1 - Recozimento para eliminar a dureza de uma peça temperada.

2 - Recozimento para normalizar a estrutura de um material.

2.4 Fases do recozimento

1ª Fase:

Aquecimento :

A peça é aquecida a uma temperatura que varia de acordo com o material a ser

recozido. (Entre 500ºC e 900ºC).

A escolha da temperatura de recozimento é feita mediante consulta a uma tabela.

Exemplo de tabela:

2ª Fase:

Manutenção da temperatura:

A peça deve permanecer aquecida por algum tempo na temperatura recomendada para

que as modificações atinjam toda a massa da mesma.

3ª Fase:

Resfriamento:

O resfriamento deve ser feito lentamente, tanto mais lento quanto maior for a

porcentagem de carbono do aço. No resfriamento para recozimento adotam-se os seguintes

processos:

1 - Exposição da peça aquecida ao ar livre. (Processo pouco usado).

2 - Colocação da peça em caixas contendo cal, cinza, areia ou outros materiais.

2.5 Efeitos do recozimento no aço

Elimina a dureza de uma peça temperada anteriormente, fazendo-se voltar a sua

dureza normal.

Torna o aço mais homogêneo, melhora sua ductilidade tornando-o facilmente

usinável.

3.Objetivo

O objetivo do relatório é analisar a mudança na propriedade mecânica (dureza) do

ferro fundido utilizado quando o mesmo foi submetido ao tratamento térmico de recozimento,

para a eliminação da dureza.

4.METODOLOGIA

4.1 Dureza

Primeiramente, foi feito o ensaio de dureza na peça utilizada para o tratamento

térmico, para fins comparativos após o tratamento ter sido realizado. O ensaio foi feito no

durômetro do Laboratório (figura 1) e foram feitas ao todo 5 endentações, sendo que o

espaçamento utilizado foi de 5 mm entre cada uma.

A carga utilizada foi de 150 kg, em conjunto com um diamante cônico penetrador de

120°.

Figura 1

Durômetro utilizado no ensaio

As durezas obtidas estão listadas na tabela 2.

Tabela 1

N° de endentações Durezas Obtidas (RC)

01 42

02 45

03 45

04 45

05 42

4.2 Tratamento Térmico

O recozimento consiste em três fases:

4.2.1 1ª Fase: aquecimento

A peça é aquecida a uma temperatura que varia de acordo com o material a ser

recozido. Como o material em questão é o ferro fundido, a temperatura de aquecimento foi

de aproximadamente 740 ° C. O material foi levado ao forno de Mufla (figura 2), em uma

caixa contendo areia (figura 3), para evitar uma possível oxidação e melhorar a propagação

de calor através das seções transversais da peça.

Figura 2

Forno de Mufla

Figura 3

Caixa de areia utilizada no Recozimento

4.2.2 2ª Fase: manutenção da temperatura

O forno foi ligado, e esperou-se um tempo para que a temperatura de 740 ° C fosse

atingida. O tempo de permanência no forno (conhecido também como tempo de

encharcamento) estipulado foi de 54 minutos, levando em consideração as dimensões da

peça, já que para cada 25 mm da peça está para 1 hora de encharcamento, a peça deveria

ficar 54 minutos, já que apresenta 22,6 mm.

4.2.3 3ª Fase: resfriamento

A peça foi resfriada dentro do forno.

4.3 Dureza Realizada Após oTratamento

Após a realização do tratamento, o ensaio de dureza foi refeito para que pudesse ser

notada a mudança das propriedades mecânicas da peça em questão.

A carga utilizada foi de 150 kg, penetrador de diamante cônico de 120°.

As durezas obtidas estão listadas na tabela 2:

N° de endentações Durezas Obtidas (RC)

01 40

02 42

03 42

04 40

05 42

5.CONCLUSÃO

Após o termino do tratamento podemos concluir que os resultados foram

satisfatorios pois o recozimento diminuiu a dureza da peça como mostrado conceitualmente,

pois o recozimento tem por finalidade eliminar a dureza de um material antes temperada .

Tabela 5 – Analise química das Amostras A e B

MELHOR

NORMATIZADAReferencia p/ Amostra B 8 Referencia p/ Amostra A 10

Elementos Porcentagem Porcentagem

C 2,39 2,56 2,00 - 3,3

Si 0,75 0.71 1,5 Max

Mn 0.58 0.81 3,00 Max

P 0.03 0.03 0,10 Max

S 0.01 0.01 0,06 Max

Cr 29.75 34,33 23 - 30

Mo 0,03 0.10 3,00 Max

Ni 0.28 0.36 2,5 Max

La 0.0128 0.0103

Al 0.0364 0.0025

Cu 0.32 0.11 1,2 Max

Nb 0.1051 0.0807

Ti 0.077 0.0194

V 0.0920 0.0838

W <0.0100 0.0191

Pb <0.0034 <0.0034

Fe <51.809 <58.476

Sn <0.0014 0.0014

As <0.0037 <0.0037

Zr 0.0060 0.0065

Ca 0.0002 <0.0001

Ce 0.0086 0.0127

Ta 0.0420 0.0420

B <0.0003 <0.0003

Referencias bibliográficas:

1. SMITH, W. F. Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. 2.ed. Lisboa: McGraw-Hill.

2. VAN-VLACK, L. H. Princípios de Ciência e Tecnologia dos Materiais. 1.ed. Rio de Janeiro: Grafos.